这可能不是通常所说的“智能”材料,但铜肯定是帮助更多的情报平均微芯片。材料现在被IBM、即将其次是其他大芯片制造商,生产的硅晶片电路。优秀的改进,将成为未来规范不言自明。芯片运行快四倍,芯片与现在连接不到一半的大小可用,令人难以置信的是,更小的芯片将变得普遍。摩尔定律,即晶体管密度的包装在一个电脑芯片,将每隔18个月翻一倍的支持是已知的最古老的金属之一。 铜和铝所有的这些都引出了一个问题——如果铜是一个很好的材料制作电路芯片,为什么没有过去呢?直到现在,铝影响尽管贫穷电导体和热导体。然而有一个属性,铜铝没有——它没有扩散到硅半导体材料用于制造芯片。 铜和硅晶片流浪金属离子扩散到硅半导体材料芯片会招致灾祸,这是由外国离子中毒。芯片首先产生时,芯片制造商发现,铜离子扩散的金属硅电路,所以无法使用。硅,科学家一直致力于研究一种方法来防止这种扩散很多年了。 1997年8月,看到Sematech,研发组的主要芯片制造商,宣布,它已成功地分离铜硅。一个月后,IBM宣布自己的生产过程基于技术,取代传统的铝和铜。IBM认为CMOS 7年代,随着技术,将允许它构建性能更高,高功能的微处理器的计算机系统,图1中,也允许其他制造商创建更小、更轻的电子设备运行需要更少的力量。
|
图1所示。扫描电子显微镜图像IBM只有六级的铜互连技术(版权IBM公司) |
铜的优点
铜使这种由于其优越的电气和热性能。因为它是导体比铝、铜互联可以窄- 0.1微米,而不是0.25微米。IBM表示,新芯片上的电路将建0.2微米尺寸,允许1200万盖茨在一个芯片上。完全,CMOS 7 s可以包150 - 200在一个芯片上的晶体管,这意味着大幅增加计算能力。 的影响更小的芯片这么近包装仅是一种可能,因为铜导热非常好,防止损坏电路过热。不是有那么多的危险,无论如何——基于CMOS晶体管7 s技术操作只有1.8伏,允许非常低功耗操作。设备基于技术应该更少的消耗他们的电池,或者需要更少的能量包。手提电脑、手机和个人数字助理都可以减肥由于含铜芯片。 CMOS 7 s芯片的结构如图2所示,CMOS 7 s是一项复杂的技术。六层的铺了一层金属在每个芯片,允许复杂的电路设计。只是Sematech特别是IBM是如何做这个没有中毒半导体仍然是一个秘密——可以理解,考虑到设备基于铜技术的巨大的潜在市场。
|
图2。扫描电镜截面CMOS 7 s铜过程中,用于显示6个铜水平为当地的互连芯片布线和一个钨级别。插图商店0.16微米的有效通道长度,一个令人印象深刻的规模削减现有技术(版权IBM公司) |
申请CMOS 7 s芯片IBM微电子已经推出了其新一代专用集成电路(asic)基于CMOS 7 s。该公司还生产设计工具和服务,协助其他电子产品制造商在构建自己的产品。这样的设计工具旨在帮助开发人员的电脑、通讯设备和消费电子产品提高产品的功能通过使用铜。app亚博体育asic设计的工具将使制造执行等功能操作3 d图形或控制数码相机。asic已经广泛用于给从电子游戏到计算机智能电话交换系统。 对铜行业的影响这都什么世界铜消费来说意味着什么呢?不幸的是这个行业,不是很多。尽管每年数以百万计的芯片销售,这个数字预计将迅速增加,所需的铜材料在每个芯片的顺序可以测量微克。信誉是很重要的,但罗伯特·佩恩铜发展协会的主席。的铜所提供的先进技术是很重要的,”他说,“不重。” |